Véhicules électriques : Sous le capot, l’avenir.

Dans le cadre de notre série de posts consacrés à la voiture électrique, il serait peut-être temps de se poser la question : mais qu’est-ce qu’elles ont vraiment sous le capot ces voitures qu’on dit « vertes » ?

Il y a quelques jours, Elon Musk, le génial fondateur de Tesla a dévoilé son dernier pari pour l’avenir. Quand on sait que c’est l’homme qui a inventé Paypal, qu’il a fondé le premier fournisseur d’énergie solaire, Solarcity, est qu’il est en train de concurrencer la NASA dans le domaine du voyage spatial, on s’attend à quelque chose de dément.

Et mine de rien c’est le cas. Tesla vient de dévoiler la toute première… Batterie géante à usage domestique. Oui, une batterie de 10-15 kWh de la taille d’un chauffe-eau et qui permet par exemple aux possesseurs de panneaux solaires ou d’éolienne de pouvoir enfin stocker leur énergie au lieu de la revendre à un fournisseur d’électricité. Un grand pas en avant vers l’autonomie verte.

Vous voyez où on veut en venir ? C’est dans la batterie que se cache l’innovation. Et ça fait longtemps qu’Elon Musk l’a compris, lui et ses partenaires qui ont investi 5 milliards dans la « Gigafactory », une usine de batteries en construction dans le Nevada. La batterie, c’est le comme le moteur pour les véhicules thermiques : le cœur du véhicule. Et dans la bataille que se livrent les constructeurs c’est le nerf de la guerre.

Qu’y a t’il dans les batteries de nos VE ?

Les batteries des véhicules électriques sont des batteries au lithium-ion. Cela signifie que le lithium qui les compose stocke la charge électrique sous forme d’ions. C’est la circulation de ces ions entre électrode positive et négative qui crée le courant électrique.

Les électrodes sont pour le moment en graphite et en dioxyde de cobalt mais les chercheurs planchent sur l’utilisation d’autres matériaux comme le manganèse ou le nickel pour augmenter la densité énergétique des batteries (le but étant de pouvoir stocker plus d’ions sur les électrodes).

Mais ce lithium, d’où vient-il ?

Et bien en réalité il n’existe pas sous sa forme métallique pure dans la nature. C’est une impureté extraite de certains chlorures. Les gisements de lithium sont en général des salars, des lacs salés fossiles.

La bonne nouvelle c’est qu’il est beaucoup moins rare et que son extraction est beaucoup plus éthique que celle du coltan utilisé pour fabriquer nos téléphones portables. Les principaux producteurs de lithium sont le Chili, la Chine (Tibet) et l’Argentine.

Les réserves mondiales sont estimées à 11 millions de tonnes. De quoi voir venir… Sans compter que le recyclage du lithium des batteries usagées est sérieusement envisagé comme une source d’approvisionnement pour l’avenir.

Enfin des chercheurs travaillent déjà à trouver des alternatives au lithium : le magnésium, très abondant, est une piste, ainsi que les enzymes issus de la biomasse. Bref a priori on pourra fabriquer des batteries peu polluantes pendant très longtemps.

Qui fabrique les batteries des VE (véhicules électriques) ?

Pour l’instant les fabricants sont majoritairement asiatiques. Le coréen LG fournit Renault et Nissan tandis que l’autre coréen Samsung fournit BMW. Mais l’américain Tesla s’est associé avec le japonais Panasonic pour construire son usine géante dans le Nevada ce qui va peut-être encore changer la donne. Avec sa « Gigafactory » Elon Musk compte produire 500 000 batteries par an !

Et demain ?

C’est déjà le cas actuellement et le phénomène devrait s’amplifier : la baisse des prix des batteries aura probablement une large part dans la baisse des coûts des véhicules électriques.

Mais l’avenir nous promet également une augmentation sensible de l’autonomie. Le coréen LG qui fournit les batteries de la Zoe et de la Nissan Leaf promet un doublement de l’autonomie des véhicules d’ici 2017. Soit une autonomie de 300km (au lieu des 150km actuels).

Enfin il faut s’attendre à une réduction drastique du temps de charge. Aujourd’hui une voiture branchée à la maison se recharge en une nuit, et à 80% en une demi-heure sur une borne de recharge rapide. Demain si tout va bien, ce ne sera qu’une question de minutes, voire de secondes.

En Chine, une filiale du constructeur chinois de train à grande vitesse a présenté un bus qui se recharge en… 10 secondes. Si on peut le faire avec un bus ça devrait être possible pour votre voiture !

Pour finir, une technologie qui existe déjà et qui pourrait bien se généraliser : Au lieu de recharger votre batterie, vous n’aurez plus qu’à passer à la station d’échange et… remplacer la batterie vide par une batterie pleine. Avec le « battery swap » Tesla (encore eux) offre un système qui change la batterie de son modèle S en 90 secondes.

Crédits photo : Tesla et Nissan